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1、近年来,对折射率为负值的负折射率人工材料的研究备受关注。如图甲所示,光从真空射入负折射率材料时,入射角和折射角的大小关系仍然遵循折射定律,但折射角取负值。即折射光线和入射光线位于界面法线同侧。某同学用图乙所示装置测量该材料对红光的折射率,在空气中可视为真空放置两个完全相同的用负折射率材料制作的顶角为的直角三棱镜A、B,在棱镜B下方有一平行于下表面的光屏,两棱镜斜面平行且间距为d。一束红色激光,从棱镜 A上的P点垂直入射。
(1)、该同学先在白纸上记录两平行斜边位置,放上两三棱镜后,插针、的连线垂直于A上表面,若操作无误,则在图中下方的插针应该是。A.
(2)、若 , 激光通过两棱镜后,打在光屏上的点偏离入射光线的水平距离为2d,该材料折射率。(3)、记录棱镜B的斜边位置后,操作时不小心把棱镜 B 往下方平移了少许距离使两棱镜实际距离略大于 , 则该材料折射率n的测量值的绝对值会。填“偏大”“不变”或者“偏小” -
2、如图,倾角为的光滑斜面固定在水平面上,其底端固定一劲度系数为k的轻质弹簧,弹簧上端放置一个质量为m的物块B。时刻,将质量也为m的物块可视为质点从斜面顶端由静止释放,时刻A与B发生碰撞并粘在一起。粘合体沿斜面简谐运动过程中,弹簧最大形变量为。已知弹簧弹性势能表达式为 , 弹簧振子周期公式 , 其中x是弹簧形变量,k为弹簧劲度系数,M为振子质量,重力加速度大小 , 则下列说法正确的是( )
A、粘合体速度最大为 B、物块A释放点到碰撞点的距离为 C、粘合体向下运动过程中的最大加速度大小为g
D、从物体A、B碰撞到运动到最低点的时间为 -
3、如图所示,两根足够长的平行金属粗糙导轨固定在水平面内,左侧轨道间距为2m,右侧轨道间距为1m,导轨间存在磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场。金属棒b长为1m,静止在右侧轨道,最右侧固定一个阻值为的定值电阻。金属棒a长为2m,两根金属棒与导轨之间的动摩擦因数均为 , 当a在水平恒力作用下从静止开始运动,到稳定时b发热。已知a始终在左侧轨道运动,a、b质量均为 , a的阻值为 , b的阻值为 , 且始终与导轨垂直并接触良好,导轨电阻不计,重力加速度大小。则下列说法正确的是( )
A、b棒可以运动起来
B、稳定时a棒做匀速运动,速度为
C、从开始到稳定状态,a棒位移为
D、从开始到稳定状态,a棒运动时间为 -
4、如图所示,矩形线框的匝数为 , 面积为 , 线框所处磁场可视为匀强磁场,磁感应强度大小为。线框从图示位置开始绕轴以恒定的角速度沿逆时针方向转动,线框一端接换向器,通过电刷和外电路连接。理想变压器原、副线圈的匝数比为 , 定值电阻、 , 线框内阻 , 忽略导线的电阻。下列说法正确的是( )
A、线框经过图示位置时,产生的感应电动势为200V
B、流过电阻的电流是交流电
C、线框转动一圈,通过电阻的电荷量为
D、通过电阻的电流有效值为 -
5、竖直平面有一如图所示的正六边形ABCDEF,O为中心,匀强电场与该平面平行。将一质量为m、电荷为的小球从A点向各个方向抛出,抛出时速度大小相等。落到正六边形上时,C、E两点电势能相等,D、E连线上各点速度大小相等。重力加速度大小为g,下列说法不正确的是( )
A、电场强度的方向由A指向O
B、小球经过F、C两点的速度大小满足
C、小球受到的电场力与重力大小相等
D、B、D两点的电势满足 -
6、 2024年4月25日神舟十八号载人飞船成功与空间站对接。对接前的运动简化如下:空间站在轨道Ⅰ上匀速圆周运动,速度大小为飞船在椭圆轨道Ⅱ上运动,近地点B点离地的高度是200km,远地点A点离地的高度是356km,飞船经过A点的速度大小为 , 经过B点的速度大小为。已知轨道Ⅰ、轨道Ⅱ在A点相切,地球半径为6400km,下列说法正确是( )
A、在轨道Ⅱ上经过A的速度等于在轨道Ⅰ上经过A的速度,即
B、在轨道Ⅱ上经过A的向心加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的向心加速度
C、在轨道Ⅱ上经过B的速度有可能大于
D、在轨道Ⅱ上从B点运动到A点的时间大约为 -
7、电熨斗在达到设定温度后就不再升温,当温度降低时又会继续加热,使它与设定温度差不多,在熨烫不同织物时,通过如图所示双金属片温度传感器控制电路的通断,从而自动调节温度,双金属片上层金属的热膨胀系数大于下层金属。下列说法正确的是( )
A、温度升高时,双金属片会向上弯曲
B、调节“调温旋钮”,使螺钉微微上升,可以使设定温度降低
C、调节“调温旋钮”,使螺钉微微上升,可以使设定温度升高
D、适当增加输入电压,可以使设定温度升高 -
8、水上滑翔伞是一项很受青年人喜爱的水上活动。如图1所示,滑翔伞由专门的游艇牵引,稳定时做匀速直线运动,游客可以在空中体验迎风飞翔的感觉。为了研究这一情境中的受力问题,可以将悬挂座椅的结点作为研究对象,简化为如图2所示的模型,结点受到牵引绳、滑翔伞和座椅施加的三个作用力、和 , 其中斜向左下方,斜向右上方。若滑翔伞在水平方向受到的空气阻力与水平速度成正比,在竖直方向上受到的空气作用力保持不变。当提高游艇速度,稳定时则( )
A、可能等于
B、一定变小
C、当速度增大到一定程度,人的脚尖可以触及海面
D、和的合力方向可能沿水平向右 -
9、如图所示,小球A从地面向上斜抛,抛出时的速度大小为 , 方向与水平方向夹角为 , 在A抛出的同时有小球B从某高处自由下落,当A上升到最高点时恰能击中下落的B,不计空气阻力, , 重力加速度g取。则A、B两球初始距离是( )
A、 B、 C、 D、 -
10、直角坐标系xOy的y轴为两种均匀介质Ⅰ、Ⅱ的分界线。位于处的波源发出的两列简谐横波a、b同时在Ⅰ、Ⅱ中传播。时刻波源开始振动,时刻只画出了介于一6m和6m之间的波形图甲。已知该时刻a波刚好传到处,则时介于和6m之间的波形图是( )
A、
B、
C、
D、
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11、下列四幅图分别对应四种说法,其中正确的是( )
A、图甲中,用频率为的光照射光电管,微安表有示数,向左调节滑动变阻器的触头P,可以使微安表示数慢慢增大,最后到达饱和电流
B、图乙中,一个氢原子吸收能量从基态向的能级跃迁时,最多可以吸收3种不同频率的光
C、图丙中,曲238的半衰期是45亿年,适当加热轴238,可以使衰变速度加快
D、图丁中,气核的核子平均质量大于氦核的核子平均质量 -
12、如图所示,间距为L、足够长的光滑平直金属导轨、固定在水平面上,导轨所在空间存在两个匀强磁场区域I、II。区域I的磁场方向竖直向上,磁感应强度大小为2B , 其边界为、。区域II的磁场方向竖直向下,磁感应强度大小为B , 其左边界为 , 各边界均与导轨垂直。质量均为m的光滑金属细杆1、2垂直位于导轨上,金属杆2静止在匀强磁场区域II中。现使金属杆1以初速度从边界进入磁场区I,最终能匀速通过边界。在金属杆1离开边界时给金属杆2施加一平行导轨向左、大小与速度成正比的力。不计导轨的电阻,每根金属杆接入电路部分的电阻均为R , 两金属杆运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,区域II的磁场足够宽。求:
(1)、金属杆1刚进入磁场区I时,金属杆1的电功率;(2)、金属杆1在磁场区I运动过程回路中产生的焦耳热;(3)、对金属杆2施加力F后,金属杆2运动的最大距离。 -
13、如图所示,PQ为光滑水平面,QN为粗糙水平面,两者之间平滑连接。两物体A和B并排静置于光滑水平地面PQ上,它们的质量M均为0.5kg。一颗质量的子弹以的水平速度从左边射入A , 射出A后继续进入B中且当子弹与B保持相对静止时,A和B都还没有离开光滑水平面。已知子弹在物体A和B中所受阻力相同且一直保持不变,A的长度为 , A离开光滑水平面后在QN粗糙水平面内位移为.A、B与QN间的动摩擦因数μ都为0.1,不计空气阻力,g取10。
(1)、求物体A和物体B离开光滑水平面时的速度大小、;(2)、求子弹在物体B中穿过的距离。 -
14、真空中一半圆形透明柱体的横截面如图所示,圆半径为R , 圆心为O , 半圆弧上有M、N两点,M和N与圆心O的连线恰好垂直,M到ab的距离为 , 一束平行于ab的细单色光从M点射入玻璃砖后,直接照射到N点,经N点射出的光线与直径ab的延长线交于P点(未画出),不考虑被半圆内表面反射后的光线,已知光在真空中的传播速率为c。求:
(1)、透明柱体的折射率;(2)、光从M点传播到P点的时间。 -
15、现在许多汽车的雨刮器都具有自动感应功能,通常在挡风玻璃中间上方安装红外反射式雨量传感器。其示意图如图甲所示,由右侧发光二极管发射红外线,射向挡风玻璃并全部发生全反射,红外线被光电二极管接收。下雨时,光电二极管接收到的红外线与不下雨时存在差异,从而让雨刮器工作。试回答以下问题:



甲 乙 丙


丁 戊
(1)、下雨时,光电二极管接收到的红外线与不下雨时存在差异,原因是有雨时,部分光线发生了(填“折射”或“全反射”)。(2)、雨量越大时,光电传感器电阻越小,则雨刮器越快,若雨刮器内部电路结构简化成图乙和图丙,其中A为光电传感器模块,B为电动机模块,则能够实现雨量越大雨刮越快的是(填“乙”或“丙”)。(3)、小明同学从废旧汽车拆下一个雨刮器电动机,铭牌上标有额定电压12V,额定功率30W,通过测量发现电动机电压达到6V才能转动。为保护电动机,不转动时,电流不能超过1A。小明同学打算测量电动机内阻:①他首先用多用电表的欧姆挡进行粗测,他选择了挡后,先进行 , 再进行测量,读数如图丁所示,则读数为Ω;
②为精确测量,实验室提供了如下器材:恒压电源U(12V),电压表V(8V,约1kΩ),电流表A(1A,约1Ω),滑动变阻器R(0~10Ω),定值电阻 , 导线、开关。他设计了如图戊所示的电路图,请回答以下问题:
I.为了多测几组数据,图戊中的电路图,电压表应该接在端(填“a”或“b”)。
II.若某次测量时,电动机处于未转动状态,电压表读数为 , 电流表读数为 , 则电动机内阻为(用题中符号表示)。
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16、某同学把带铁夹的铁架台、电火花计时器、纸带、质量为的重物甲和质量为的重物乙()等器材组装成如图I所示的实验装置,以此研究系统机械能守恒。此外还准备了天平(砝码)、毫米刻度尺、导线等。


I II
(1)、他进行了下面几个操作步骤,其中错误的步骤是__________。(填步骤前字母)A、按照图示的装置安装器件; B、将打点计时器接到电源的“交流输出”上; C、用天平测出重物甲和重物乙的质量; D、先释放纸带,后接通电源,打出一条纸带; E、测量纸带上某些点间的距离; F、根据测量结果计算得出重物甲下落过程中减少的重力势能等于重物甲增加的动能。(2)、如图乙所示,实验中得到一条比较理想的纸带,先记下第一个点O的位置。然后选取A、B、C、D四个相邻的计数点,相邻计数点间还有四个点未画出。分别测量出A、B、C、D到O点的距离分别为、、、 , 已知打点计时器使用交流电的频率为 , 打下B点时重物甲的速度m/s(计算结果保留两位有效数字)。(3)、若当地的重力加速度为g,系统从O运动到B的过程中,在误差允许的范围内只要满足关系式 , 则表明系统机械能守恒(用给出物理量的符号表示)。 -
17、如图所示,半径为R的半圆形区域内存在垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度大小为B , 磁场边界上P点有一个单位时间内能发射n个相同带电粒子的粒子源,粒子源发射的粒子以相同的速率v在纸面内沿不同方向射入磁场,且各个方向的粒子数均匀,MN为竖直放置的挡板,O为圆心,P、O两点的连线与挡板MN垂直。已知沿PO方向入射的粒子刚好能到达M点。不计粒子重力及粒子之间的相互作用,则下列说法正确的是( )
A、粒子源发射的粒子的比荷为 B、粒子到达挡板MN的最短时间为 C、从磁场弧形边界上射出的粒子,其速度方向一定竖直向上 D、单位时间内打在挡板MN上的粒子数为 -
18、一定质量的理想气体由状态a变化到状态b , 再由状态b变化到状态c , 其压强p与温度t的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A、气体由a到b为等容变化 B、气体由a到b到c体积一直增大 C、气体由a到b到c体积一直减小 D、气体由b到c单位时间撞击到容器单位面积的分子个数减少 -
19、在远距离输电中,各物理量符号及输电原理如图所示,已知输电线电阻不变,输电过程中所有变压器均为理想变压器。升压变压器输入正弦交流电有效值保持不变,发电站发电机始终未超过最大功率,随着用户增多,下列说法正确的是( )
A、不变,变大 B、变大,变大 C、的变化量和的变化量的比值不变 D、不变,发电机输出的功率不变 -
20、对于波长为λ的可见光,只有在单位时间内超过n个光子射入瞳孔,人眼才能察觉。现有一个光源以一定功率均匀地向各个方向发射这种光,设人眼瞳孔的面积为S , 光在真空中速度为c , 普朗克常量为h , 若要使距离该光源l处的人能观察到这个光源,则该光源的功率至少为( )A、 B、 C、 D、